内容正文:
重庆市第十八中学2024—2025学年(下)中期学习能力摸底
高一生物试题
考试说明:1.考试时间90分钟
2.试题总分100分3.试卷页数6页
一、选择题在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。(每小题2分,共50分)
1. 人的双眼皮和单眼皮是一对相对性状,控制性状的基因位于常染色体上。现有一对双眼皮的夫妇生了4个孩子,其中3个是单眼皮,1个是双眼皮。下列相关叙述不正确的是( )
A. 单眼皮是隐性性状
B. 这对夫妇均为杂合子
C. 这个双眼皮孩子为杂合子的概率为2/3
D. 这对夫妇再生一个孩子是单眼皮的概率为3/4
2. 下列有关细胞分化的叙述,正确的是( )
A. 分化的细胞中核DNA不变
B. 分化的细胞中蛋白质不变
C. 分化的细胞中细胞器不变
D. 分化的细胞形态结构不变
3. 如图为高倍显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图像,其中甲、乙、丙代表不同的时期,下列叙述正确的是( )
A. 制片时用盐酸和酒精混合液的目的是使细胞通透性改变利于染色
B. 甲为分裂间期,此时细胞发生适度的生长
C. 乙时期的细胞中,每条染色体的着丝粒均排列在赤道板上
D. 由于着丝粒分裂,丙时期细胞的染色单体数目是乙时期的2倍
4. 荧光检测是一种自然发光反应,通过荧光素酶与ATP进行反应(如下图),可根据荧光强度快速检测食品中的细菌等微生物数量。下列叙述错误的是( )
A. 该实验中ATP水解释放的能量来自断裂的特殊化学键
B. 荧光素被氧化的过程属于放能反应
C. 荧光检测的原理基于同种细菌细胞内ATP的量基本相同
D. ATP和ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
5. 某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是( )
A. 甲瓶在连接乙瓶前应封口放置一段时间,以制造无氧环境
B. 乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
C. 甲瓶葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失了,只有少部分用于合成ATP
D. CO2是否产生可用于判断酵母菌进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸
6. 将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天将手伸进箱内取果时,会感觉到果实发热,存放时间长了,还可以闻到酒味。下列有关说法错误的是( )
A. 对荔枝进行保鲜时,应将新鲜的荔枝置于低温、低氧且有一定湿度的环境中
B. 荔枝果实产生酒精的场所是细胞质基质,并且还伴随着CO2的释放
C. 纸箱密封性能越好,荔枝细胞呼吸中释放的CO2和吸收O2的差值越大
D. 纸箱密封会使果实发热,说明无氧呼吸比有氧呼吸释放更多的热能
7. M蛋白参与蛋白质的囊泡运输,结合GTP时呈活跃状态,结合GDP时呈不活跃状态。GTP和ATP 的结构相似,仅碱基不同。下列叙述正确的是( )
A. 运输蛋白质的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体
B. M蛋白由活跃状态转化为不活跃状态需要消耗能量
C. GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
D. GTP丢失1个Pi后可参与RNA的合成
8. 一名马拉松运动员参加了集训,经检测其人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系如图所示(假设呼吸底物为葡萄糖)。下列叙述正确的是( )
A. 随着运动强度的增强,运动员有氧呼吸减少,无氧呼吸增强
B. 运动强度≥b时,肌肉细胞的CO2产生量大于O2消耗量
C. 运动强度在c到d之间时,运动强度越大,每克葡萄糖平均产生的ATP减少
D. 运动强度长时间超过c会导致肌肉酸胀乏力,乳酸中储存的能量无法再被人体利用
9. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员进行3组处理甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),实验结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 辣椒幼苗在淹水条件下,其根细胞的无氧呼吸产物仅有乳酸
B. 丙酮酸在酶的催化下生成乳酸或酒精的过程中,合成少量ATP
C. 淹水处理对辣椒幼苗根细胞乳酸产生速率的影响小于乙醇产生速率的影响
D. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
10. 将紫月季叶片色素提取液点样后,先后置于层析液和蒸馏水中进行双向纸层析,过程及结果如图所示。而用菠菜叶片进行同样实验,则观察不到色素a,下列分析正确的是( )
A. 色素a最可能存在于液泡中
B. 色素e在层析液中的溶解度最小
C. 菠菜叶片提取失败,未提取到色素a
D. 可用无水乙醇替代层析液
11. 下图是夏季连续两天内,某植物整体光合速率的日变化曲线图,S1-S5表示曲线与横轴围成的面积,由图不能得出的结论是( )
A. 在B点之前,由于缺少光照,该植物不进行光合作用
B. DE段CO2释放量波动明显,主要原因是夜间温度的变化影响了呼吸酶的活性
C. 造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度
D. 若该植物经过这两昼夜仍能生长,则S2+S4>S1+S3+S5
12. 植株正常进行光合作用,叶肉细胞中线粒体释放CO2的速率为m1,叶绿体和叶肉细胞吸收CO2的速率分别为m2和m3;线粒体吸收O2的速率为n1,叶绿体和叶肉细胞释放O2的速率分别为n2和n3,当光照强度为植株的光补偿点时,下列数量关系正确的是( )
A. m1>m2、 n1>n2 B. m3>0、n3>0
C. m1=m2=n1=n2 D. n1=n2+ n3
13. 在密封容器两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程A植株的总光合速率与呼吸速率,得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是( )
A. 该实验过程中限制A、B植株光合速率的因素主要为CO2浓度和光照强度
B. b点对应撤去挡板的时刻,此时A植株光合速率等于呼吸速率
C. 撤去挡板后,短时间内A、B植株细胞叶绿体中C3含量均减少
D. c点时A植株光合速率大于B植株
14. 一般的C3植物的光合作用只具有C3途径,而玉米等C4植物既有C4途径又有C3途径(如下图),PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 玉米维管束鞘细胞内含有叶绿体
B. 为过程②提供能量的物质有ATP和NADPH
C. 物质B为C3,它和PEP均可固定CO2
D. 相比C3植物,玉米更易在高温干旱的环境中生存
15. 图1为某动物细胞有丝分裂过程中某两个时期的图像,图2为该动物有丝分裂不同时期细胞内核DNA含量、染色体和染色单体(从左到右)的数量,图3为不同分裂时期每条染色体上的DNA含量。下列说法正确的是( )
A. 图2中1可表示图1中的细胞I
B. 图1中的II细胞处于图3中的BC段
C. 图2中细胞1的DNA分子数目等于染色体数目
D. 图3中CD段的变化原因是细胞的分裂
16. 研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是( )
A. “8+16”限时进食方式引起的HFSCs凋亡是由外界环境引起,与基因无关
B. 毛囊细胞的再生过程中发生基因的选择性表达
C. HFSCs形成毛囊细胞的过程不能体现细胞全能性
D. 毛囊干细胞的凋亡可能是细胞应对营养和能量不足的一种自我保护机制
17. 科研人员为探究人参皂苷Rb1是否具有抗皮肤衰老的作用,使用不同浓度Rb1预处理后再加入600μM过氧化氢诱导,计算各组细胞活力(反映细胞衰老程度),结果如图所示(DMSO为空白对照)。下列叙述错误的是( )
A. 过氧化氢可以产生自由基,从而导致细胞衰老
B. 衰老细胞会出现细胞核体积减小、细胞萎缩等现象
C. 该实验中过氧化氢的浓度是无关变量
D. 250~1000μM人参皂苷Rb1可以有效缓解过氧化氢引起的细胞衰老现象
18. 果蝇的长翅和残翅受等位基因A、a控制,也受温度影响,翅型与基因型及培养温度的关系如表所示。现有一只在35℃下培养的残翅果蝇(甲),以及若干只在25℃下培养的长翅和残翅果蝇。下列杂交组合及培养条件能用于判断甲的基因型的是( )
培养温度
基因型
翅型
25℃
AA、Aa
长翅
aa
残翅
35℃
AA、Aa、aa
残翅
A. 甲×若干残翅果蝇,置于25℃下培养
B. 甲×若干残翅果蝇,置于35℃下培养
C. 甲×若干长翅果蝇,置于25℃下培养
D. 甲×若干长翅果蝇,置于35℃下培养
19. 经典ABC模型假定花中有ABC三类基因,其中基因A决定萼片形成、基因A和基因B共同决定花瓣形成、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定雌蕊形成,假设这三种基因独立遗传。若基因型为AaBbCc(甲)和AabbCC(乙)的个体杂交,下列说法正确的是( )
A. 乙的性状为有花萼无花瓣双性花
B. 该实验杂交步骤为去雄→套袋→传粉→套袋
C. 杂交后代有6种基因型
D. 后代中开雌花单性花的比例是1/2
20. 已知A、a和B、b两对等位基因独立遗传,控制两对相对性状,但具有某种基因型的配子或个体致死。不考虑环境因素对表现型的影响,下列关于基因型为AaBb的个体自交,子代表现型分离比及可能原因的分析错误的是( )
A. 子代分离比为9:3:3——基因型为aabb的个体致死
B. 子代分离比为5:3:3:1——基因型为Ab的雌配子或雄配子致死
C. 子代分离比为4:2:2:1——基因型为AA和BB的个体均显性纯合致死
D. 子代分离比为8:2:2——基因型为ab的雌配子或雄配子致死
21. 椎实螺是雌雄同体生物,其螺壳的旋向由一对等位基因D(右旋)和d(左旋)控制,D对d是完全显性。由于母体中某些物质积累在卵细胞中,使得子代的旋向由母本基因型决定,而非自身基因型。下列叙述正确的是( )
A. 与螺壳旋转方向有关基因的遗传不符合分离定律
B. 基因型为dd的个体螺壳左旋
C. 左旋个体的基因型一定不是DD
D. 将Dd个体自交得到F1,F1自交得到的F2中表现为右旋的比例为1/2
22. 某种自花传粉且闭花授粉的植物,其茎有高矮之分,由一对等位基因Mm控制,茎表皮颜色有黄色、青色、黑色和褐色四种,由Aa、B/b两对等位基因控制。Mm、Aa和B/b这三对基因独立遗传,其中基因M能抑制基因B的表达。进行下列杂交实验:
实验一:P:矮茎黄色的植株自交,F1表现型为矮茎黄色:矮茎青色:矮茎黑色:矮茎褐色=9:3:3:1;
实验二:将纯合高茎褐色植株与若干F1矮茎黑色植株杂交,后代均为高茎褐色。
下列叙述不正确的是( )
A. 高茎、黄色为显性性状,矮茎、褐色为隐性性状
B. F1矮茎黑色有两种基因型,分别为mmaaBB和mmaaBb
C. 只有基因型为MmaaBb的植株自交时,子代有3种表现型且比例为12:3:1
D. 基因型为MmAaBb的植株自交,子代共有6种表现型,其中高茎青色占9/16
23. 下图为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,下列说法错误的是( )
A. 图中O2释放速率表示真正(总)光合作用速率
B. 光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率
C. S1可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量
D. 间隙光使植株充分利用光反应产生的NADPH和ATP,单位光照时间内光合产物合成量更大
24. 呼吸链是指一系列复合体(I、Ⅱ、Ⅲ、IV)将电子(e-)传递到O2的过程,过程如图甲。叠氮化物可抑制e-传递给氧;DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合成酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验,在不同的时间加入丙酮酸、ADP+Pi、X(叠氮化物或DNP),测定消耗的O2量和合成的ATP量,结果如图乙,①②表示细胞呼吸不同阶段。下列说法正确的是( )
A. 细胞中有氧呼吸第三阶段消耗的NADH全部来自丙酮酸的氧化分解
B. ①②生理过程均发生在图甲所示膜上
C. 叠氮化物影响水的生成,不影响ATP的合成
D. 物质X是DNP,使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加
25. 培养过程中的细胞处于细胞周期的不同阶段(G1-DNA合成前期、S-DNA复制期、G2-DNA合成后期、M-分裂期)。TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的前体,同时也是DNA合成抑制剂。在含有过量3H-TdR的培养液中培养细胞,处于S期不同时刻的细胞立即被抑制并被3H标记,处于其他时期的细胞不受影响。所有细胞被标记后更换不含3H-TdR的培养液,细胞继续沿细胞周期运行。如图表示解除抑制后,带标记的分裂期细胞百分比随时间的变化,下列说法错误的是( )
A. 3H-TdR培养时长应大于(G1+G2+M)的时长
B. Ta为G1期的时间长度,Tb为S期的时间长度
C. M期时间长度等于T2-Ta
D. 一个细胞周期的时长为T4-T1
二、非选择题(共4小题,50分)
26. 呼吸熵(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。请分析回答:
(1)图1中物质C为______,过程④的发生场所是______;物质E可用______(填试剂)检测,若溶液变为______则表示有E产生。
(2)实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是_______。
(3)假设细胞呼吸只消耗葡萄糖,在25℃下观察10min,若发现甲装置墨滴右移40mm,乙装置墨滴左移180mm,则小麦种子中发生图1中的_______(填序号)过程,其呼吸熵是________,有氧呼吸消耗的葡萄糖占全部的比例是______。
(4)在25℃下10min内,如果甲装置中墨滴发生左移,这是由于小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有_____。
27. 高温、干旱等非生物胁迫是影响水稻光合作用的主要因素。光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递和转化光能的作用,包括光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)。请回答相关问题。
(1)光系统主要参与_____反应阶段,该反应过程的某些产物后续会作为反应物参与光合作用中______(填反应名称)的进行,同时光系统将吸收的光能转化为_______。
(2)PSII(D1蛋白是PSII的重要组成成分)更易受高温胁迫影响,机理如下图所示。一方面,高温使______膜流动性增强,PSII从膜上脱落;另一方面,高温引起活性氧ROS含量增多,可通过抑制D1蛋白合成和______两条途径使PSII失活抑制光反应。
(3)干旱胁迫会抑制小麦生长。科研工作者进行了如下研究,根据表中数据可知,干旱胁迫使小麦净光合速率下降,是否由气孔导度变化引起的?______(填“是”或“否”),依据是______。
组别
净光合速率[μmol(m2·s)]
气孔导度[μmol(m2·s)]
胞间CO2浓度(μL/L)
对照
36.211
1495.16
303.55
干旱胁迫
18.94
1025.03
317.62
注:气孔导度是衡量气孔开放程度的指标
(4)气孔导度降低对植物生命活动的积极意义是_______。
28. 新疆紫草是一种中药材,其花为两性花。新疆紫草的抗病和感病是一对由遗传因子(B/b)控制的相对性状。研究人员用一株抗病紫草和一株感病紫草进行下列实验:
杂交组合
P:抗病♀×感病♂
F1抗病植株自交
子代性状
F1均为抗病
F2:抗病:感病=2:1
回答下列问题:
(1)新疆紫草的抗病和感病这对相对性状中,_______为显性性状,亲代抗病植株基因型为_______。
(2)实验中紫草F1自交后代抗病:感病为2:1,对此现象提出三种假设,请完成以下推理过程:
假设一:F1紫草产生的雌配子正常,但带有遗传因子B的雄配子一半致死。
假设二:_______。
假设三:遗传因子组成为Bb的紫草种子一半不能正常萌发
针对以上假设进行探究,设计正反交实验,统计子代性状及比例。正交:F1抗病(♂)×感病(♀);反交:F1抗病(♀)×感病(♂)。
若正交______,反交抗病:感病=1:1,则假设一成立;
若正交抗病:感病=1:1,反交抗病:感病=1:2,则假设二成立;
若______,则假设三成立。
(3)若假设一成立,将F2中的抗病紫草(♂)×感病紫草(♀)进行杂交,则子代的性状表现及比例为抗病:感病=_______。
29. 内质网在Ca2+的储存和释放中起重要作用,有丝分裂中期,线粒体Ca2+内流激增,促进了ATP的合成,这对于中期向后期的过渡和后期分裂活动的完成至关重要。分裂期间内质网与线粒体之间的接触位点称为ERM,跨膜蛋白LBR参与ERM的形成。为探究LBR在有丝分裂过程中的作用,将敲除LBR基因(不表达LBR蛋白)的肿瘤细胞(KO),与正常肿瘤细胞(WT)进行对比,统计分裂间期和分裂期的细胞占比,结果如下图,进一步观察发现KO组细胞中ERM减少。回答下列问题:
(1)有丝分裂后期染色体在_______的牵引下向细胞两极移动。图中处于分裂间期的细胞数量比分裂期_____(“多”或“少”),原因是_______。
(2)实验结果表明在缺少LBR的情况下,滞留在________的细胞比例显著增加。为进一步确定LBR作用的具体时期,统计各组中期与后期的细胞数量之比,若KO组中/后期细胞数量之比_______WT组(“>”“<”或“=”),则说明缺少LBR会阻断细胞分裂从中期向后期的过渡。
(3)综合题目信息和实验结果,LBR通过促进ERM的形成,________,最终使得细胞分裂从中期进入后期。
(4)为什么ATP的合成对于分裂中期向后期的过渡和后期分裂活动的完成至关重要? _______
(5)根据以上信息,写出一种治疗癌症的思路:______
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重庆市第十八中学2024—2025学年(下)中期学习能力摸底
高一生物试题
考试说明:1.考试时间90分钟
2.试题总分100分3.试卷页数6页
一、选择题在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。(每小题2分,共50分)
1. 人的双眼皮和单眼皮是一对相对性状,控制性状的基因位于常染色体上。现有一对双眼皮的夫妇生了4个孩子,其中3个是单眼皮,1个是双眼皮。下列相关叙述不正确的是( )
A. 单眼皮是隐性性状
B. 这对夫妇均为杂合子
C. 这个双眼皮孩子为杂合子的概率为2/3
D. 这对夫妇再生一个孩子是单眼皮的概率为3/4
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析:一对双眼皮的夫妇生了4个孩子,其中3个是单眼皮,1个是双眼皮,出现了性状分离,说明双眼皮对单眼皮是显性,并可判断这对双眼皮夫妇都是杂合体。
【详解】A、一对双眼皮的夫妇生了4个孩子,其中3个是单眼皮,1个是双眼皮,出现了性状分离,说明双眼皮对单眼皮是显性,则单眼皮个体是纯合子,A正确;
B、一对双眼皮的夫妇生出了单眼皮孩子,且控制眼皮性状的基因位于常染色体上,说明这对夫妇控制该对相对性状的遗传因子组成相同,都是杂合子,B正确;
C、若相关基因用A/a表示,则这对双眼皮的夫妇的基因型可表示为Aa,则他们的双眼皮的女儿的基因型为AA或Aa,二者的比例为1∶ 2,则为杂合子的概率为2/3,C正确;
D、这对夫妇的基因型可表示为Aa,二者再生一个孩子是单眼皮的概率为1/4,D错误。
故选D。
2. 下列有关细胞分化的叙述,正确的是( )
A. 分化的细胞中核DNA不变
B. 分化的细胞中蛋白质不变
C. 分化的细胞中细胞器不变
D. 分化的细胞形态结构不变
【答案】A
【解析】
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在 形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化;细胞分化的实质是细胞中的基因选择性表达的结果,
【详解】A、细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,分化的细胞中核DNA不变,A正确;
B、不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,可见分化的细胞中蛋白质不同,B错误;
C、细胞分化的结果产生了不同种类的细胞,不同种类的细胞细胞器改变,C错误;
D、细胞分化的结果产生了不同种类的细胞,不同种类的细胞形态结构均不同,D错误。
故选A。
3. 如图为高倍显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图像,其中甲、乙、丙代表不同的时期,下列叙述正确的是( )
A. 制片时用盐酸和酒精混合液的目的是使细胞通透性改变利于染色
B. 甲为分裂间期,此时细胞发生适度的生长
C. 乙时期的细胞中,每条染色体的着丝粒均排列在赤道板上
D. 由于着丝粒分裂,丙时期细胞的染色单体数目是乙时期的2倍
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,甲是有丝分裂前期、乙是有丝分裂中期,丙是有丝分裂后期。
【详解】A、制作装片的过程为解离→漂洗→染色→制片,该过程中用盐酸和酒精混合液的目的是使细胞从组织中分离开来,有利于制片,A错误;
B、甲细胞内染色体散乱分布在细胞中,为有丝分裂前期,B错误;
C、乙时期是有丝分裂中期,细胞中每条染色体的着丝粒均排列在赤道板上,此时是观察染色体形态、数目的最佳时期,C正确;
D、由于丙时期的细胞中着丝粒分裂,此时细胞中染色单体数目为0,D错误。
故选C。
4. 荧光检测是一种自然发光反应,通过荧光素酶与ATP进行反应(如下图),可根据荧光强度快速检测食品中的细菌等微生物数量。下列叙述错误的是( )
A. 该实验中ATP水解释放的能量来自断裂的特殊化学键
B. 荧光素被氧化的过程属于放能反应
C. 荧光检测的原理基于同种细菌细胞内ATP的量基本相同
D. ATP和ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
【答案】B
【解析】
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构式可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊的化学键,其断裂时,大量的能量会释放出来。
2、ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,ATP分子远离A那个特殊的化学键很容易水解,于是远离腺苷的那个磷酸基团就脱离开来,形成游离的Pi,同时释放出大量的能量,ATP就转化成了ADP。
【详解】A、ATP中含有2个特殊的化学键,ATP水解后最终生成AMP,释放的能量来自断裂的特殊化学键,A正确;
B、荧光素被氧化的过程需要吸收ATP水解释放的能量,属于吸能反应,B错误;
C、由于同种细菌细胞内ATP的量基本相同,故才可根据荧光强度估测细菌等的数量,C正确;
D、ATP和ADP的相互转化是生物体内能量供应的基本机制,在所有生物的细胞中都是一样的,这体现了生物界的统一性,D正确。
故选B。
5. 某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是( )
A. 甲瓶在连接乙瓶前应封口放置一段时间,以制造无氧环境
B. 乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
C. 甲瓶葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失了,只有少部分用于合成ATP
D. CO2是否产生可用于判断酵母菌进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸
【答案】A
【解析】
【分析】1、题图分析:图示为利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并研究其细胞呼吸过程的模式图,图示模拟的是酵母菌无氧呼吸,其中溴麝香草酚蓝水溶液可检测二氧化碳。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是:(1)酵母菌是兼性厌氧型生物。(2)酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定,因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊。(3)酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定,由橙色变成灰绿色。
【详解】A、甲瓶在连接乙瓶前应封口放置一段时间,消耗掉瓶中的氧气,以制造无氧环境,A正确;
B、溴麝香草酚蓝溶液遇到CO2会由蓝变绿再变黄,而不是变浑浊;澄清石灰水遇CO2会变浑浊,B错误;
C、酵母菌进行酒精发酵时,葡萄糖中的能量大部分储存在酒精中,有极少的一部分转移到ATP中和以热能形式散失,C错误;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以不能仅根据CO2是否产生来判断酵母菌进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸,D 错误。
故选A。
6. 将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天将手伸进箱内取果时,会感觉到果实发热,存放时间长了,还可以闻到酒味。下列有关说法错误的是( )
A. 对荔枝进行保鲜时,应将新鲜的荔枝置于低温、低氧且有一定湿度的环境中
B. 荔枝果实产生酒精的场所是细胞质基质,并且还伴随着CO2的释放
C. 纸箱密封性能越好,荔枝细胞呼吸中释放的CO2和吸收O2的差值越大
D. 纸箱密封会使果实发热,说明无氧呼吸比有氧呼吸释放更多的热能
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸全过程:(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。(2)第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。(3)第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。(2)第二阶段:在细胞质基质中,丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【详解】A、对荔枝进行保鲜时,应将新鲜的荔枝置于零上低温、低氧且有一定湿度的环境中,这样不仅可以保鲜,而且无氧呼吸速率和有氧呼吸速率均较低,消耗的有机物更少,A正确;
B、无氧呼吸的场所是细胞质基质,能产生酒精和二氧化碳,故可推测荔枝果实产生酒精的场所是细胞质基质,同时伴随着二氧化碳的释放,B正确;
C、纸箱密封性能越好,氧气含量越低,则无氧呼吸速率越高,荔枝细胞呼吸中释放的二氧化碳和吸收氧气的比值越大,C正确;
D、有氧呼吸释放的热量更多,纸箱密封会使果实发热,不能说明无氧呼吸比有氧呼吸释放更多的热能,D错误。
故选D。
7. M蛋白参与蛋白质的囊泡运输,结合GTP时呈活跃状态,结合GDP时呈不活跃状态。GTP和ATP 的结构相似,仅碱基不同。下列叙述正确的是( )
A. 运输蛋白质的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体
B. M蛋白由活跃状态转化为不活跃状态需要消耗能量
C. GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
D. GTP丢失1个Pi后可参与RNA的合成
【答案】C
【解析】
【分析】ATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现贮能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
【详解】A、运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体,核糖体没有膜结构,A错误;
B、M蛋白参与蛋白质的囊泡运输,结合GTP时呈活跃状态,结合GDP时呈不活跃状态,则M蛋白由不活跃状态转化为活跃状态需要储存能量,B错误;
C、GTP中G表示鸟苷,由鸟嘌呤、核糖组成,P表示磷酸基团,则GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成,C正确;
D、GTP丢失2个Pi后是核糖核苷酸,是RNA基本单位之一,可参与RNA的合成,D错误。
故选C。
8. 一名马拉松运动员参加了集训,经检测其人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系如图所示(假设呼吸底物为葡萄糖)。下列叙述正确的是( )
A. 随着运动强度的增强,运动员有氧呼吸减少,无氧呼吸增强
B. 运动强度≥b时,肌肉细胞的CO2产生量大于O2消耗量
C. 运动强度在c到d之间时,运动强度越大,每克葡萄糖平均产生的ATP减少
D. 运动强度长时间超过c会导致肌肉酸胀乏力,乳酸中储存的能量无法再被人体利用
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系,其中a运动强度下,氧气消耗速率正常,血液中的乳酸含量保持相对稳定;b、c氧气消耗速率增加,但血液中的乳酸含量升高。
【详解】A、分析题图可知,随着运动强度的增加,血液中乳酸水平升高,无氧呼吸增强;机体氧气消耗速率先增加后维持相对稳定,有氧呼吸并未减弱,A错误;
B、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此不论何时,肌肉细胞CO2的产生量都等于O2消耗量,B错误;
C、无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,运动强度在c到d之间时,运动强度越大,血液中乳酸水平越高,无氧呼吸增强,每克葡萄糖平均产生的ATP减少,C正确;
D、若运动强度长时间超过c,人体的调节能力有限,会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力,乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖被人体利用,D错误。
故选C。
9. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员进行3组处理甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),实验结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 辣椒幼苗在淹水条件下,其根细胞的无氧呼吸产物仅有乳酸
B. 丙酮酸在酶的催化下生成乳酸或酒精的过程中,合成少量ATP
C. 淹水处理对辣椒幼苗根细胞乳酸产生速率的影响小于乙醇产生速率的影响
D. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
【答案】D
【解析】
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同,第二阶段发生于细胞质基质,丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸,不产生ATP。
【详解】A、分析题意,乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,而图2显示乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均>0,说明辣椒幼苗在淹水条件下,其根细胞的无氧呼吸产物有乳酸和酒精,A错误;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误;
C、甲为对照组,是正常生长的幼苗,乙为实验组,为淹水条件,与甲组相比,乙组乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均升高,但根据纵坐标数值可知,ADH酶活性更高,据此可推测淹水条件下乳酸产生的速率高于乙醇产生速率,C错误;
D、据图分析,与乙组相比,丙组是淹水+Ca2+组,ADH含量较高,LDH含量较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞厌氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害,D正确。
故选D。
10. 将紫月季叶片色素提取液点样后,先后置于层析液和蒸馏水中进行双向纸层析,过程及结果如图所示。而用菠菜叶片进行同样实验,则观察不到色素a,下列分析正确的是( )
A. 色素a最可能存在于液泡中
B. 色素e在层析液中的溶解度最小
C. 菠菜叶片提取失败,未提取到色素a
D. 可用无水乙醇替代层析液
【答案】A
【解析】
【分析】纸层析法:将试样点在纸条的一端,然后在密闭的槽中用适宜溶剂进行展开,当组分移动一定距离后,各组分移动距离不同,最后形成互相分离的斑点。
【详解】A、由步骤三可知,色素a在蒸馏水中被分离,说明色素a可能是液泡中的水溶性色素,A正确;
B、由步骤二可知,色素e在层析液中扩散距离最远,说明色素e在层析液中溶解度最高,B错误;
C、由步骤三可知,色素a可溶解于蒸馏水,a可能是液泡中的水溶性色素如花青素,而用菠菜叶片进行同样实验,则观察不到色素a,说明菠菜叶可能不含色素a,C错误;
D、4种光合色素在无水乙醇中的溶解度差不多,故无水乙醇不能替代层析液分裂色素,D错误。
故选A。
11. 下图是夏季连续两天内,某植物整体光合速率的日变化曲线图,S1-S5表示曲线与横轴围成的面积,由图不能得出的结论是( )
A. 在B点之前,由于缺少光照,该植物不进行光合作用
B. DE段CO2释放量波动明显,主要原因是夜间温度的变化影响了呼吸酶的活性
C. 造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度
D. 若该植物经过这两昼夜仍能生长,则S2+S4>S1+S3+S5
【答案】A
【解析】
【分析】图中B点和I点,二氧化碳吸收量(释放量)为0,表示此时该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同,G点二氧化碳吸收量有短暂的下降,此时叶片气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用减弱。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原。
【详解】A、由图可知,B点时,二氧化碳吸收量(释放量)为0,表示此时该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同,说明在B点之前已经开始进行了光合作用,A错误;
B、在DE段处于夜间,植物只进行呼吸作用,观察曲线发现CO2释放量波动明显,因为呼吸作用需要酶的参与,而温度会影响酶的活性,夜间温度变化影响了呼吸酶的活性,从而导致CO2释放量波动,B正确;
C、观察曲线,第二天有光照更强的时段(出现“光合午休”现象,如FGH段),相比第一天,造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度,C正确;
D、植物生长意味着有机物有积累,即光合作用合成的有机物大于呼吸作用消耗的有机物,S2、S4表示光合作用积累的有机物量,S1、S3、S5表示呼吸作用消耗的有机物量,若植物经过这两昼夜仍能生长,则S2+S4>S1+S3+S5,D正确。
故选A。
12. 植株正常进行光合作用,叶肉细胞中线粒体释放CO2的速率为m1,叶绿体和叶肉细胞吸收CO2的速率分别为m2和m3;线粒体吸收O2的速率为n1,叶绿体和叶肉细胞释放O2的速率分别为n2和n3,当光照强度为植株的光补偿点时,下列数量关系正确的是( )
A. m1>m2、 n1>n2 B. m3>0、n3>0
C. m1=m2=n1=n2 D. n1=n2+ n3
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。总光合速率=呼吸速率+净光合速率。植物的总光合速率一般用植物固定CO2速率、植物产生O2速率、植物制造有机物速率来代表,净光合速率一般用植物吸收CO2速率、植物释放O2速率、植物积累有机物速率来代表,呼吸速率一般用(黑暗条件下)植物释放CO2速率、植物吸收O2速率、植物消耗有机物速率来代表。
【详解】A、根据有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量,可推知叶肉细胞中线粒体释放CO2的速率m1=线粒体吸收O2的速率n1,且二者均可代表叶肉细胞呼吸速率;叶绿体吸收CO2的速率m2=叶绿体释放O2的速率n2,且二者均可代表叶肉细胞总光合速率;叶肉细胞吸收CO2的速率m3=叶肉细胞释放O2的速率n3,且二者均可代表叶肉细胞净光合速率;当光照强度为植株的光补偿点时,植物总光合速率=植物呼吸速率,考虑到植物还有非光合器官只进行呼吸作用,则叶肉细胞的总光合速率>叶肉细胞的呼吸速率,即m1<m2、 n1<n2,A错误;
B、由上面分析可知,m3=n3,二者均代表叶肉细胞净光合速率,在光照强度为植株的光补偿点时,植物净光合速率=0,考虑到植物植物还有非光合器官只进行呼吸作用,则椰肉细胞的净光合速率应该>0,即m3>0、n3>0,B正确;
C、由上面分析可知,当光照强度为植株的光补偿点时,m1<m2、 n1<n2,且n1=m1,m2=n2,因此可推知出n1=m1<m2=n2,C错误;
D、叶肉细胞总光合速率=叶肉细胞净光合速率+叶肉细胞呼吸速率,由上面分析可知,n1代表叶肉细胞呼吸速率,n2代表叶肉细胞总光合速率,n3代表叶肉细胞净光合速率,因此n2=n1+ n3,D错误。
故选B。
13. 在密封容器两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程A植株的总光合速率与呼吸速率,得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是( )
A. 该实验过程中限制A、B植株光合速率的因素主要为CO2浓度和光照强度
B. b点对应撤去挡板的时刻,此时A植株光合速率等于呼吸速率
C. 撤去挡板后,短时间内A、B植株细胞叶绿体中C3含量均减少
D. c点时A植株光合速率大于B植株
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图甲中,密封容器两侧放置相同植株A、B ,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间有既能遮光又能隔绝气体交换的挡板,这意味着A植株可进行光合作用,B植株在挡板未撤去时因无光照基本不进行光合作用。 图乙展示的是A植株的光合速率与呼吸速率随时间变化曲线。a点开始有数据记录,a点之前无相关测定操作。ab段,A植株在密封容器中随光合作用进行,容器内二氧化碳浓度下降 ,之后曲线变化反映着A植株光合与呼吸速率随条件改变的情况,如挡板打开后光合速率曲线与呼吸速率曲线的位置关系,能体现两者大小关系。
【详解】A、A、B植株处于密封容器且A植株左侧有适宜光源,随着光合作用进行,密闭容器内CO2浓度逐渐降低,因此该实验过程中限制A、B植株光合速率的因素主要为CO2浓度和光照强度,A正确;
B、ab段,A植株光合速率逐渐降低,由于有适宜光源,因此ab段A植株光合速率下降的原因是随着容器内CO2浓度逐渐降低,在b点之后,光合速率又逐渐上升,说明b点对应撤去挡板的时刻,结合题图可知此时 A 植株光合速率等于呼吸速率,B正确;
C、撤去挡板后,A植株和B植株可以共享CO₂,对于A植株而言会增加CO₂的供应,短时间内促进C₃的生成;对于B植株而言会降低CO₂的供应,短时间内减少C₃的生成,C错误;
D、挡板打开后,B植株有光照,但因为距离远,光照强度小于A植株,所以c点时A植株光合速率大于B植株,D正确。
故选C。
14. 一般的C3植物的光合作用只具有C3途径,而玉米等C4植物既有C4途径又有C3途径(如下图),PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 玉米维管束鞘细胞内含有叶绿体
B. 为过程②提供能量的物质有ATP和NADPH
C. 物质B为C3,它和PEP均可固定CO2
D. 相比C3植物,玉米更易在高温干旱的环境中生存
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的过程:①光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜):水的光解产生NADPH与O2,以及ATP的形成;②暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、卡尔文循环(即暗反应)进行的场所是叶绿体基质,据此可知,玉米维管束鞘细胞内含有叶绿体,A正确;
B、②为C3的还原,光反应提供的ATP和NADPH可为其提供能量,B正确;
C、物质B为C5,B可参与CO2的固定,C错误;
D、相比C3植物,玉米作为C4植物,PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力,因而能固定更低浓度的二氧化碳,因此更易在高温干旱(此时气孔关闭,提供的二氧化碳浓度低)的环境中生存,D正确。
故选C。
15. 图1为某动物细胞有丝分裂过程中某两个时期的图像,图2为该动物有丝分裂不同时期细胞内核DNA含量、染色体和染色单体(从左到右)的数量,图3为不同分裂时期每条染色体上的DNA含量。下列说法正确的是( )
A. 图2中1可表示图1中的细胞I
B. 图1中的II细胞处于图3中的BC段
C. 图2中细胞1的DNA分子数目等于染色体数目
D. 图3中CD段的变化原因是细胞的分裂
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图1中细胞Ⅰ着丝粒分裂,染色体移向两极,处于有丝分裂后期;细胞Ⅱ的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。
图2中,1中没有染色单体,染色体:DNA分子=1:1;2中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,所以abc分别表示核DNA、染色体、染色单体;1表示有丝分裂的末期,2表示有丝分裂的后期。
图3中,AB表示间期,BC表示有丝分裂前期和中期,CD表示后期着丝粒分裂,DE表示有丝分裂后期和末期。
【详解】A、图2中,1中没有染色单体,2中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,所以a、b、c分别表示核DNA、染色体、染色单体;图2中1染色体和核DNA数量分别为4和4,但图1中的细胞I染色体和核DNA数量分别为8和8,因此图2中1不能表示图1中的细胞I,A错误;
B、图1中细胞Ⅱ的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,细胞中染色体、染色单体和DNA分子数量分别为4、8、8,每条染色体含有2个DNA分子,故图1中的II细胞处于图3中的BC段,B正确;
C、图2中细胞1核DNA数量等于染色体数目,由于细胞质中含有部分DNA,因此图2中细胞1的DNA分子数目大于染色体数目,C错误;
D、图3中CD段的变化原因是细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,D错误。
故选B。
16. 研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是( )
A. “8+16”限时进食方式引起的HFSCs凋亡是由外界环境引起,与基因无关
B. 毛囊细胞的再生过程中发生基因的选择性表达
C. HFSCs形成毛囊细胞的过程不能体现细胞全能性
D. 毛囊干细胞的凋亡可能是细胞应对营养和能量不足的一种自我保护机制
【答案】A
【解析】
【分析】衰老细胞的特点有:(1)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;(2)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(3)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;(4)细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;(5)细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,虽然 “8+16” 限时进食这种外界环境诱导了毛囊干细胞(HFSCs)凋亡,但凋亡过程是由基因调控的,A 错误;
B、毛囊细胞的再生过程涉及细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;
C、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。HFSCs 形成毛囊细胞只是细胞分化,没有发育成完整个体,不能体现细胞全能性,C正确;
D、在 “8+16” 限时进食条件下,存在营养和能量供应不足的情况,毛囊干细胞的凋亡可能是细胞应对这种情况的一种自我保护机制,D正确。
故选A。
17. 科研人员为探究人参皂苷Rb1是否具有抗皮肤衰老的作用,使用不同浓度Rb1预处理后再加入600μM过氧化氢诱导,计算各组细胞活力(反映细胞衰老程度),结果如图所示(DMSO为空白对照)。下列叙述错误的是( )
A. 过氧化氢可以产生自由基,从而导致细胞衰老
B. 衰老细胞会出现细胞核体积减小、细胞萎缩等现象
C. 该实验中过氧化氢的浓度是无关变量
D. 250~1000μM人参皂苷Rb1可以有效缓解过氧化氢引起的细胞衰老现象
【答案】B
【解析】
【分析】细胞衰老的特征有:细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;细胞内大多数酶的活性降低;细胞内的色素会积累;细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深;细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。
【详解】A、自由基可攻击生物膜的组成成分磷脂分子,产物同样是自由基;自由基还会攻击 DNA,可能引起基因突变;自由基还可以攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老,故过氧化氢可通过产生自由基引起细胞衰老,A正确;
B、细胞衰老的特征是细胞核体积变大,细胞内水分减少,细胞体积变小,细胞萎缩,B错误;
C、由题可知,不同浓度Rb1是实验的自变量,过氧化氢的浓度为实验的无关变量,C正确;
D、250~1000μM人参皂苷Rb1可以提高细胞活力,从而有效缓解过氧化氢引起的细胞衰老现象,D正确;
故选B。
18. 果蝇的长翅和残翅受等位基因A、a控制,也受温度影响,翅型与基因型及培养温度的关系如表所示。现有一只在35℃下培养的残翅果蝇(甲),以及若干只在25℃下培养的长翅和残翅果蝇。下列杂交组合及培养条件能用于判断甲的基因型的是( )
培养温度
基因型
翅型
25℃
AA、Aa
长翅
aa
残翅
35℃
AA、Aa、aa
残翅
A. 甲×若干残翅果蝇,置于25℃下培养
B. 甲×若干残翅果蝇,置于35℃下培养
C. 甲×若干长翅果蝇,置于25℃下培养
D. 甲×若干长翅果蝇,置于35℃下培养
【答案】A
【解析】
【分析】由表可知,35℃下培养的残翅果蝇,其基因型可能是AA、Aa、aa。
【详解】欲判断该果蝇的基因型,应至于25℃条件下培养,用测交方式进行验证,即甲×aa(残翅果蝇),若子代只有长翅,说明甲为AA;若子代长翅:残翅=1:1,则说明甲为Aa;若子代只有残翅,则说明甲为aa,A正确。
故选A。
19. 经典ABC模型假定花中有ABC三类基因,其中基因A决定萼片形成、基因A和基因B共同决定花瓣形成、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定雌蕊形成,假设这三种基因独立遗传。若基因型为AaBbCc(甲)和AabbCC(乙)的个体杂交,下列说法正确的是( )
A. 乙的性状为有花萼无花瓣双性花
B. 该实验杂交步骤为去雄→套袋→传粉→套袋
C. 杂交后代有6种基因型
D. 后代中开雌花单性花的比例是1/2
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。由于自由组合定律同时遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答。
【详解】A、基因A决定萼片形成、基因A和基因B共同决定花瓣形成、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定雌蕊形成,乙的基因型为AabbCC,表现为有花萼无花瓣雌花,A错误;
B、乙的基因型为AabbCC,表现为有花萼无花瓣雌花,即乙只能作母本;甲的基因型为AaBbCc,表现为有花萼有花瓣两性花,甲作父本,由于母本为单性花,不需要去雄,因此该实验杂交步骤为套袋→传粉→套袋,B错误;
C、甲:AaBbCc × 乙:AabbCC,三种基因独立遗传,分别分析三对基因杂交后产生的基因型:Aa × Aa → AA、Aa、aa(3种);Bb × bb → Bb、bb(2种);Cc × CC → CC、Cc(2种),因此杂交后代的基因型共3×2×2=12种,C错误;
D、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定雌蕊形成,代中开雌花单性花(__bbC_)比例是1×1/2×1=1/2,D正确。
故选D。
20. 已知A、a和B、b两对等位基因独立遗传,控制两对相对性状,但具有某种基因型的配子或个体致死。不考虑环境因素对表现型的影响,下列关于基因型为AaBb的个体自交,子代表现型分离比及可能原因的分析错误的是( )
A. 子代分离比为9:3:3——基因型为aabb的个体致死
B. 子代分离比为5:3:3:1——基因型为Ab的雌配子或雄配子致死
C. 子代分离比为4:2:2:1——基因型为AA和BB的个体均显性纯合致死
D. 子代分离比为8:2:2——基因型为ab的雌配子或雄配子致死
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文描述可知:A、a和B、b两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。基因型为AaBb的个体产生的雌配子和雄配子各有4种:AB、Ab、aB、ab,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。该个体自交,理论上产生的后代的表现型及其分离比为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。据此分析产生各选项给出的后代分离比的原因。
【详解】A、AaBb的个体自交,理论上产生的后代的表现型及其分离比为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,现子代分离比为9:3:3,说明基因型为aabb的个体致死,A正确;
B、后代分离比为5:3:3:1,只有双显中死亡4份,可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死,导致双显性状中少4份,B错误;
C、子代分离比为4:2:2:1,双显性状死亡5份,单显性状各死亡1份,可推测基因型为AA和BB的个体均显性纯合致死,C正确;
D、后代分离比8:2:2,基因型为ab的雌配子或雄配子致死,D正确。
故选B。
21. 椎实螺是雌雄同体生物,其螺壳的旋向由一对等位基因D(右旋)和d(左旋)控制,D对d是完全显性。由于母体中某些物质积累在卵细胞中,使得子代的旋向由母本基因型决定,而非自身基因型。下列叙述正确的是( )
A. 与螺壳旋转方向有关基因的遗传不符合分离定律
B. 基因型为dd的个体螺壳左旋
C. 左旋个体的基因型一定不是DD
D. 将Dd个体自交得到F1,F1自交得到的F2中表现为右旋的比例为1/2
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分析可知:椎实螺螺壳的旋向是由一对等位基因D (右旋)和d (左旋)控制,遵循基因的分离定律。由于旋向的遗传规律是子代螺壳旋向只由其母本基因型决定,与其自身基因型无关,所以后代的性状受母本影响,取决于母本的基因型所决定的性状。
【详解】A、根据椎实螺螺壳的旋向是由一对等位基因D (右旋)和d (左旋)控制,说明该性状受核基因控制,遵循基因的分离定律,A错误;
B、知道个体基因型为dd,但如果该个体的母本基因型是D_,由于子代旋向由母本基因型决定,那么该个体螺壳可能是右旋,B错误;
C、若子代表现为左旋,则其母本基因型一定为dd,因此表现为左旋的个体基因型中至少含有一个d,可能为Dd和dd,一定不是DD,C正确;
D、由于子代的旋向由母本基因型决定,而非自身基因型,Dd个体自交,其母本基因型为Dd,故子代全都表现为右旋,D错误。
故选C。
22. 某种自花传粉且闭花授粉的植物,其茎有高矮之分,由一对等位基因Mm控制,茎表皮颜色有黄色、青色、黑色和褐色四种,由Aa、B/b两对等位基因控制。Mm、Aa和B/b这三对基因独立遗传,其中基因M能抑制基因B的表达。进行下列杂交实验:
实验一:P:矮茎黄色的植株自交,F1表现型为矮茎黄色:矮茎青色:矮茎黑色:矮茎褐色=9:3:3:1;
实验二:将纯合高茎褐色植株与若干F1矮茎黑色植株杂交,后代均为高茎褐色。
下列叙述不正确的是( )
A. 高茎、黄色为显性性状,矮茎、褐色为隐性性状
B. F1矮茎黑色有两种基因型,分别为mmaaBB和mmaaBb
C. 只有基因型为MmaaBb的植株自交时,子代有3种表现型且比例为12:3:1
D. 基因型为MmAaBb的植株自交,子代共有6种表现型,其中高茎青色占9/16
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、题意显示,某植物茎的高矮由一对等位基因M/m控制,基因M能抑制基因B的表达,实验一中,矮茎黄色的植株自交,F1表现型为矮茎黄色∶矮茎青色∶矮茎黑色∶矮茎褐色=9∶3∶3∶1,说明亲本矮茎黄色的基因型为mmAaBb,且高茎、黄色为显性性状,矮茎、褐色为隐性性状,A正确;
B、实验二中,将纯合高茎褐色植株MMaabb与若干F1矮茎黑色植株(mmA_bb或mmaaB_)杂交,后代均为高茎褐色,因为M基因抑制B基因的表达,因而确定实验一中F1矮茎黑色植株的基因型为mmaaB_,若为前者不可能只出现高茎褐色,B正确;
C、基因型为MmaaBb和MmAABb的植株自交时,子代均有3种表现型且比例为12(9M_aaB_、3M_aabb)∶3(mmaaB_)∶1(mmaabb)和12(9M_AAB_、3M_AAbb)∶3(mmAAB_)∶1(mmAAbb),C错误;
D、基因型为MmAaBb的植株自交,子代共有6种表现型,分别为高茎青色、高茎褐色、矮茎黄色、矮茎青色、矮茎黑色、矮茎褐色,其中高茎青色占27/64M_A_B_+9/64M_A_bb=9/16,D正确。
故选C。
23. 下图为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,下列说法错误的是( )
A. 图中O2释放速率表示真正(总)光合作用速率
B. 光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率
C. S1可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量
D. 间隙光使植株充分利用光反应产生的NADPH和ATP,单位光照时间内光合产物合成量更大
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,由于该实验中只存在离体的叶绿体,所以测出O2的释放速率为真光合作用的速率;由于氧气的释放速率代表光反应,能产生ATP与NADPH,暗反应固定二氧化碳产生C3,C3的还原消耗ATP与NADPH,所以阴影部分应该表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值,故可表示一个光周期的光照时间内[H]和ATP的积累量;阴影部分表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值,氧气的释放速率大于二氧化碳的吸收速率,所以出现阴影部分的原因是光反应速率大于暗反应速率。
【详解】A、由于该实验中只存在离体的叶绿体,所以测出O2的释放速率为真光合作用的速率,A正确;
B、由于该实验中只存在离体的叶绿体,所以测出O2的释放速率为真光合作用的速率;由于氧气的释放速率代表光反应,能产生ATP与NADPH,暗反应固定二氧化碳产生C3,C3的还原消耗ATP与NADPH,光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率,B正确;
C、由于氧气的释放速率代表光反应,能产生NADPH和ATP,暗反应固定二氧化碳,消耗NADPH和ATP,S1表示光照一段时间,由于暗反应速率慢,导致光反应产生的NADPH、ATP无法被及时利用,留下来的积累量,不能表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量,C错误;
D、间隙光使植株充分利用光反应产生的NADPH和ATP,使更多的C3被还原,所以单位光照时间内光合产物合成量更大,D正确。
故选C。
24. 呼吸链是指一系列复合体(I、Ⅱ、Ⅲ、IV)将电子(e-)传递到O2的过程,过程如图甲。叠氮化物可抑制e-传递给氧;DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合成酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验,在不同的时间加入丙酮酸、ADP+Pi、X(叠氮化物或DNP),测定消耗的O2量和合成的ATP量,结果如图乙,①②表示细胞呼吸不同阶段。下列说法正确的是( )
A. 细胞中有氧呼吸第三阶段消耗的NADH全部来自丙酮酸的氧化分解
B. ①②生理过程均发生在图甲所示膜上
C. 叠氮化物影响水的生成,不影响ATP的合成
D. 物质X是DNP,使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的NDAH和少量能量,这一阶段不需要氧的参与;
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、NDAH和少量能量;
第三阶段:在线粒体的内膜上,NDAH和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、细胞中有氧呼吸第三阶段消耗的 NADH 来自有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的以及第二阶段丙酮酸和水反应产生的,A错误;
B、图甲所示膜为线粒体内膜,添加丙酮酸后过程①消耗的O2量处于较低水平,且相对稳定,属于有氧呼吸第二阶段,发生于线粒体基质,过程②消耗的O2量增加,属于有氧呼吸第三阶段,发生于线粒体内膜,B错误;
C、叠氮化物可抑制电子传递给氧,影响水的生成,同时也会影响ATP的合成,因为有氧呼吸第三阶段产生大量ATP,C错误;
D、物质X是DNP,DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,从而降低线粒体内膜两侧H⁺浓度差,加入该物质后,消耗的O2量增加,可知细胞呼吸产生的总能量增多,而合成的ATP量变化不大,即使线粒体中氧化释放的能量转移到ATP的比例减少,以热能散失的比例增加,D正确。
故选D。
25. 培养过程中的细胞处于细胞周期的不同阶段(G1-DNA合成前期、S-DNA复制期、G2-DNA合成后期、M-分裂期)。TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的前体,同时也是DNA合成抑制剂。在含有过量3H-TdR的培养液中培养细胞,处于S期不同时刻的细胞立即被抑制并被3H标记,处于其他时期的细胞不受影响。所有细胞被标记后更换不含3H-TdR的培养液,细胞继续沿细胞周期运行。如图表示解除抑制后,带标记的分裂期细胞百分比随时间的变化,下列说法错误的是( )
A. 3H-TdR培养时长应大于(G1+G2+M)的时长
B. Ta为G1期的时间长度,Tb为S期的时间长度
C. M期时间长度等于T2-Ta
D. 一个细胞周期的时长为T4-T1
【答案】BC
【解析】
【分析】过量的3H-TdR,使细胞处于S期的某个时刻或者G1与S期交界处,那么解除抑制后,细胞会依次完成S期、G2期、M期,并进入下一个细胞周期。
【详解】A、要使所有细胞都被标记,³H - TdR 培养时长应大于(G1+G2+M)的时长,这样才能保证处于G1、G2、M期的细胞都能进入S期被标记,A正确;
B、从开始到分裂期出现放射性所需的时间,为S期到M期,图中经过Ta后开始有细胞进入M期,因此G2期的时间长度是Ta,S期时长应为Tc(或表示为T2-Ta),B错误;
C、由图分析,T1时刻M期带标记细胞开始占比100%,到T2时一直处于100%的占比,说明T1时刻,S/G2交界细胞到达M期尾点,T2时刻,G1/S交接细胞刚刚到达M期开始,M期时间长度等于Tb,C错误;
D、从图中可以看出,从T1时刻到T4时刻,带标记的分裂期细胞完成了一个完整的周期变化,所以一个细胞周期的时长为T4−T1,D 正确。
故选BC。
二、非选择题(共4小题,50分)
26. 呼吸熵(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。请分析回答:
(1)图1中物质C为______,过程④的发生场所是______;物质E可用______(填试剂)检测,若溶液变为______则表示有E产生。
(2)实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是_______。
(3)假设细胞呼吸只消耗葡萄糖,在25℃下观察10min,若发现甲装置墨滴右移40mm,乙装置墨滴左移180mm,则小麦种子中发生图1中的_______(填序号)过程,其呼吸熵是________,有氧呼吸消耗的葡萄糖占全部的比例是______。
(4)在25℃下10min内,如果甲装置中墨滴发生左移,这是由于小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有_____。
【答案】(1) ①. [H]##(NADH) ②. 线粒体基质 ③. 酸性重铬酸钾溶液 ④. 灰绿色
(2)增大吸收二氧化碳的面积
(3) ①. ①②③④ ②. 11/9 ③. 3/5 (4)脂肪
【解析】
【分析】分析图示,图1中过程①是有氧呼吸第一阶段,过程②是酒精发酵第二阶段,过程③是有氧呼吸第三阶段,过程④是有氧呼吸第二阶段。物质A是丙酮酸,物质B是二氧化碳,物质C是[H],物质D是氧气,物质E是酒精。
【小问1详解】
图1中过程③是有氧呼吸第三阶段,物质C为[H](NADH),过程④是有氧呼吸的第二阶段,发生场所是线粒体基质,B为二氧化碳,物质 E 是酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测,若溶液由橙色变为灰绿色则表示有 E 产生。
【小问2详解】
图2的乙装置中KOH溶液可吸收CO2,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是增大吸收二氧化碳的面积。
【小问3详解】
若发现乙装置中墨滴左移,说明消耗了氧气,即小麦种子进行了有氧呼吸,同时甲装置墨滴右移,说明产生的二氧化碳多于消耗的氧气,即小麦种子既进行有氧呼吸又进行产生酒精的无氧呼吸,所以10min内小麦种子中发生图1中的①有氧呼吸第一阶段、②无氧呼吸第二阶段、③有氧呼吸第三阶段、④有氧呼吸第二阶段过程。甲装置中墨滴右移40mm,说明氧气消耗量比二氧化碳生成量少40mm,乙装置中墨滴左移180mm,说明氧气消耗量为180,所以二氧化碳为180+40=220mm,呼吸熵为释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积=220÷180=11/9。乙装置墨滴左移180mm,说明氧气消耗量为180,由有氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸消耗的葡萄糖为180÷6=30;甲装置墨滴右移40mm,说明无氧呼吸产生的二氧化碳量为40,由无氧呼吸的反应式可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖为40÷2=20,因此有氧呼吸消耗的葡萄糖占全部的比例是30÷(30+20)=3/5。
【小问4详解】
如果甲装置中墨滴发生左移,说明消耗的O2量大于产生的CO2量,所以这是由于小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等含氧少的物质。
27. 高温、干旱等非生物胁迫是影响水稻光合作用的主要因素。光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递和转化光能的作用,包括光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)。请回答相关问题。
(1)光系统主要参与_____反应阶段,该反应过程的某些产物后续会作为反应物参与光合作用中______(填反应名称)的进行,同时光系统将吸收的光能转化为_______。
(2)PSII(D1蛋白是PSII的重要组成成分)更易受高温胁迫影响,机理如下图所示。一方面,高温使______膜流动性增强,PSII从膜上脱落;另一方面,高温引起活性氧ROS含量增多,可通过抑制D1蛋白合成和______两条途径使PSII失活抑制光反应。
(3)干旱胁迫会抑制小麦生长。科研工作者进行了如下研究,根据表中数据可知,干旱胁迫使小麦净光合速率下降,是否由气孔导度变化引起的?______(填“是”或“否”),依据是______。
组别
净光合速率[μmol(m2·s)]
气孔导度[μmol(m2·s)]
胞间CO2浓度(μL/L)
对照
36.211
1495.16
303.55
干旱胁迫
18.94
1025.03
317.62
注:气孔导度是衡量气孔开放程度的指标
(4)气孔导度降低对植物生命活动的积极意义是_______。
【答案】(1) ①. 光 ②. C3还原 ③. 有机物中稳定的化学能
(2) ①. 类囊体 ②. 直接损伤D1蛋白
(3) ①. 否 ②. 干旱胁迫下,气孔导度虽然减小,但胞间二氧化碳浓度反而增大
(4)气孔导度下降,能够减少蒸腾作用,保存植物体内水分,以便植物体应对干旱环境条件。
【解析】
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应的场所为类囊体薄膜,包括水的光解生成还原氢和氧气,以及ATP、NADPH的合成;暗反应的场所为叶绿体基质,包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【小问1详解】
光系统主要参与光反应阶段,该反应过程的某些产物,即ATP和NADPH后续会作为反应物参与光合作用中C3还原的进行,为该过程提供能量和还原剂,同时光系统将吸收的光能转化为有机物中稳定的化学能,储存到有机物中。
【小问2详解】
高温会使类囊体膜流动性增强,从而导致PSII(含D1蛋白)从膜上脱落;由图可知,高温还会诱导ROS增多,可一方面抑制D1蛋白的合成,另一方面直接损伤D1蛋白,使PSII失活
【小问3详解】
根据表中数据可知,干旱胁迫下,气孔导度虽然减小,但胞间二氧化碳浓度反而增大,说明干旱胁迫使小麦净光合速率下降,不是由气孔导度变化引起的。
【小问4详解】
干旱条件下气孔关闭,即气孔导度下降,能够减少蒸腾作用,保存植物体内水分,以便植物体应对干旱环境条件。
28. 新疆紫草是一种中药材,其花为两性花。新疆紫草的抗病和感病是一对由遗传因子(B/b)控制的相对性状。研究人员用一株抗病紫草和一株感病紫草进行下列实验:
杂交组合
P:抗病♀×感病♂
F1抗病植株自交
子代性状
F1均为抗病
F2:抗病:感病=2:1
回答下列问题:
(1)新疆紫草的抗病和感病这对相对性状中,_______为显性性状,亲代抗病植株基因型为_______。
(2)实验中紫草F1自交后代抗病:感病为2:1,对此现象提出三种假设,请完成以下推理过程:
假设一:F1紫草产生的雌配子正常,但带有遗传因子B的雄配子一半致死。
假设二:_______。
假设三:遗传因子组成为Bb的紫草种子一半不能正常萌发
针对以上假设进行探究,设计正反交实验,统计子代性状及比例。正交:F1抗病(♂)×感病(♀);反交:F1抗病(♀)×感病(♂)。
若正交______,反交抗病:感病=1:1,则假设一成立;
若正交抗病:感病=1:1,反交抗病:感病=1:2,则假设二成立;
若______,则假设三成立。
(3)若假设一成立,将F2中的抗病紫草(♂)×感病紫草(♀)进行杂交,则子代的性状表现及比例为抗病:感病=_______。
【答案】(1) ①. 抗病 ②. BB
(2) ①. F1紫草产生的雄配子正常,但带有遗传因子B的雌配子一半致死 ②. 抗病∶感病=1∶2 ③. 无论正交和反交子代性状分离比均为抗病∶感病=1∶2
(3)抗病∶感病=5∶6
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
抗病与感病杂交得到的F1均为抗病,因而说明抗病对感病为显性,亲代抗病植株的基因型为BB。
【小问2详解】
实验中紫草F1自交后代抗病∶感病为2∶1,对此现象提出三种假设:
假设一:F1紫草Bb产生的雌配子正常,但带有遗传因子B的雄配子一半致死,即F1产生的B和b的雌配子比例为1∶1,B和b雄配子比例为1∶2,子代中抗病∶感病为2∶1。
假设二:F1紫草产生的雄配子正常,但带有遗传因子B的雌配子一半致死;
假设三:若遗传因子组成为Bb的紫草种子一半不能正常萌发,则基因型为Bb的个体自交产生的子代中BB∶Bb(抗病)∶bb=1∶2∶1,由于Bb种子一半不能萌发,则子代中抗病∶感病为2∶1;
针对以上假设进行探究,设计正反交实验,统计子代性状及比例。正交:F1抗病(♂)×感病(♀);反交:F1抗病(♀)×感病(♂)。
若正交结果为交抗病∶感病=1∶2,反交抗病∶感病=1∶1,则假设一成立;
若正交抗病∶感病=1∶1,反交抗病∶感病=1∶2,则假设二成立;
若无论正交和反交子代性状分离比均为抗病∶感病=1∶2,,则假设三成立。
【小问3详解】
若假设一成立,即F1产生的B和b的雌配子比例为1∶1,B和b雄配子比例为1∶2,则F2中的抗病紫草的基因型种类和比例为BB∶Bb=1∶3,则该群体中的雄配子比例为B∶b=5∶6,将F2中的抗病紫草(♂)×感病紫草(♀)进行杂交,则子代的性状表现及比例为抗病∶感病=5∶6。
29. 内质网在Ca2+的储存和释放中起重要作用,有丝分裂中期,线粒体Ca2+内流激增,促进了ATP的合成,这对于中期向后期的过渡和后期分裂活动的完成至关重要。分裂期间内质网与线粒体之间的接触位点称为ERM,跨膜蛋白LBR参与ERM的形成。为探究LBR在有丝分裂过程中的作用,将敲除LBR基因(不表达LBR蛋白)的肿瘤细胞(KO),与正常肿瘤细胞(WT)进行对比,统计分裂间期和分裂期的细胞占比,结果如下图,进一步观察发现KO组细胞中ERM减少。回答下列问题:
(1)有丝分裂后期染色体在_______的牵引下向细胞两极移动。图中处于分裂间期的细胞数量比分裂期_____(“多”或“少”),原因是_______。
(2)实验结果表明在缺少LBR的情况下,滞留在________的细胞比例显著增加。为进一步确定LBR作用的具体时期,统计各组中期与后期的细胞数量之比,若KO组中/后期细胞数量之比_______WT组(“>”“<”或“=”),则说明缺少LBR会阻断细胞分裂从中期向后期的过渡。
(3)综合题目信息和实验结果,LBR通过促进ERM的形成,________,最终使得细胞分裂从中期进入后期。
(4)为什么ATP的合成对于分裂中期向后期的过渡和后期分裂活动的完成至关重要? _______
(5)根据以上信息,写出一种治疗癌症的思路:______
【答案】(1) ①. 纺锤丝 ②. 多 ③. 在细胞周期中分裂期占90~95%的时间
(2) ①. 分裂期 ②. < (3)着丝粒分裂
(4)线粒体Ca2+内流激增,促进了ATP的合成,进而为分裂过程提供了足够的能量,
(5)通过研制阻断LBR 作用的药物为肿瘤治疗提供新思路
【解析】
【分析】有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:前期、中期、后期、末期。前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变 粗,成为染色体。每条染色 体包括两条并列的姐妹染色 单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核 仁逐渐解体,核膜逐渐消失。 从细胞的两极发出纺锤丝, 形成一个梭形的纺锤体。中期:每条染色体的着丝粒两侧, 都有纺锤丝附着在上面,纺 锤丝牵引着染色体运动,使 每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条 染色体,由纺锤丝牵引着分 别向细胞的两极移动。末期:到达两极的染色体变成了丝状,核膜核仁重现,细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞。
【小问1详解】
有丝分裂后期染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。图中处于分裂间期的细胞数量比分裂期多,这是因为在细胞周期中分裂期占90~95%的时间,而分裂期占5~10%的时间。
【小问2详解】
实验结果表明在缺少LBR的情况下,滞留在分裂期的细胞比例显著增加。为进一步确定LBR作用的具体时期,统计各组中期与后期的细胞数量之比,若KO组中/后期细胞数量之比<WT组,则说明缺少LBR会阻断细胞分裂从中期向后期的过渡。
【小问3详解】
综合题目信息和实验结果,LBR通过促进ERM的形成,促进着丝粒分裂,最终使得细胞分裂从中期进入后期,促使细胞分裂顺利完成。
【小问4详解】
题意显示,有丝分裂中期,线粒体Ca2+内流激增,促进了ATP的合成,进而为分裂过程提供了足够的能量,充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要。
【小问5详解】
根据以上信息可知,分裂期间内质网与线粒体之间的接触位点称为ERM,跨膜蛋白LBR参与ERM的形成,进而促进了细胞分裂的进行,据此可以通过研制阻断LBR 作用的药物为肿瘤治疗提供新思路,也可设法抑制跨膜蛋白LBR的合成来抑制肿瘤的生长。
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